البرونز هو أحد أقدم المعادن المعروفة للإنسان. يعرف بأنه أشابة مصنوع من نحاس ومعدن آخر ، عادة الصفيح. تختلف التركيبات ، ولكن معظم البرونز الحديث هو 88 ٪ من النحاس و 12 ٪ من الصفيح. قد يحتوي البرونز أيضًا على المنغنيز أو الألومنيوم أو النيكل أو الفوسفور أو السيليكون أو الزرنيخ أو الزنك.
على الرغم من أن البرونز كان في وقت من الأوقات سبيكة تتكون من النحاس مع القصدير والنحاس سبيكة من النحاس مع الزنك ، طمس الاستخدام الحديث الخطوط الفاصلة بين النحاس والبرونز. الآن، سبائك النحاس عمومًا تسمى النحاس ، مع اعتبار البرونز أحيانًا نوع من النحاس الأصفر. لتجنب الارتباك ، تستخدم المتاحف والنصوص التاريخية المصطلح الشامل "سبيكة نحاسية". في العلوم والهندسة ، يتم تحديد البرونز والنحاس وفقًا لتكوين عنصرها.
خصائص البرونز
عادة ما يكون البرونز معدنًا ذهبيًا صلبًا وهشًا. تعتمد الخواص على التركيب المحدد للسبيكة وكيفية معالجتها. فيما يلي بعض الخصائص النموذجية:
- عاليا لدن.
- يظهر البرونز احتكاكًا منخفضًا ضد المعادن الأخرى.
- تعرض العديد من سبائك البرونز خاصية غير عادية لتوسيع كمية صغيرة عند التصلب من سائل إلى مادة صلبة. لصب النحت ، هذا أمر مرغوب فيه ، لأنه يساعد على ملء القالب.
- هش ، ولكن أقل من الحديد الزهر.
- عند التعرض للهواء ، يتأكسد البرونز ، ولكن فقط على الطبقة الخارجية. يتكون هذا الزنجار من أكسيد النحاس ، والذي يصبح في النهاية كربونات النحاس. تحمي طبقة الأكسيد المعدن الداخلي من المزيد من التآكل. ومع ذلك ، إذا كانت الكلوريدات موجودة (كما هو الحال في مياه البحر) ، تتشكل كلوريد النحاس ، والتي يمكن أن تسبب "المرض البرونزي" - وهي حالة يعمل فيها التآكل من خلال المعدن ويدمره.
- على عكس الفولاذ ، فإن ضرب البرونز على سطح صلب لن يولد شرارات. هذا يجعل البرونز مفيدًا للمعادن المستخدمة حول المواد القابلة للاشتعال أو المتفجرة.
أصل البرونز
العصر البرونزي هو الاسم الذي أطلق على الفترة الزمنية التي كان فيها البرونز أصعب معدن تم استخدامه على نطاق واسع. كانت هذه هي الألفية الرابعة قبل الميلاد في وقت مدينة سومر في الشرق الأدنى. حدث العصر البرونزي في الصين والهند في نفس الوقت تقريبًا. حتى خلال العصر البرونزي ، كانت هناك بعض العناصر المصنوعة من الحديد النيزكي ، ولكن صهر الحديد كان غير شائع. أعقب العصر البرونزي العصر الحديدي ، بدءًا من حوالي 1300 قبل الميلاد. حتى خلال العصر الحديدي ، تم استخدام البرونز على نطاق واسع.
استخدامات البرونز
يستخدم البرونز في الهندسة المعمارية للعناصر الهيكلية والتصميم ، للمحامل بسبب ماهيتها خصائص الاحتكاك ، وبرونز الفوسفور في الآلات الموسيقية ، والاتصالات الكهربائية ، والسفينة المراوح. يستخدم برونز الألومنيوم لصنع أدوات الآلات وبعض المحامل. يتم استخدام الصوف البرونزي بدلاً من الصوف الفولاذي في النجارة لأنه لا يتسبب في تغيير لون البلوط.
تم استخدام البرونز لصنع العملات المعدنية. معظم العملات المعدنية "النحاسية" هي في الواقع برونزية ، تتكون من النحاس مع 4 ٪ من الصفيح و 1 ٪ من الزنك.
تم استخدام البرونز منذ العصور القديمة لصنع التماثيل. ادعى الملك الآشوري سنحاريب (706-681 قبل الميلاد) أنه أول شخص يلقي برونزية ضخمة منحوتات باستخدام قوالب من جزأين ، على الرغم من استخدام طريقة الشمع المفقود لصب المنحوتات قبل فترة طويلة هذا الوقت.